JP4801518B2 - Charged particle beam microscopic method and charged particle beam apparatus - Google Patents
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Description
本発明は試料の寸法を計測する荷電粒子線装置、半導体デバイスのパターン検査に用いられる検査装置などに関する。 The present invention relates to a charged particle beam apparatus for measuring a dimension of a sample, an inspection apparatus used for pattern inspection of a semiconductor device, and the like.
nm(nano meter)精度で試料形状を可視化する装置としてSEM(Scanning Electron Microscope) 、STEM(Scanning Transmission Electron Microscope: 走査透過電子顕微鏡)、TEM(Transmission Electron Microscope: 透過電子顕微鏡)などがある。SEM/STEMはnmオーダーまで収束した電子ビームを試料上でラスター走査し、電子線照射領域から発生する信号を検出し、ラスター走査と同期させることによって画像を形成する装置である。TEMは平行な電子線を試料に照射し、試料を透過した電子を電磁界レンズによってカメラや蛍光板に拡大投影して観察する装置である。近年、半導体デバイス構造の微細化に伴い、高分解能SEMによる数10nm幅の寸法管理、STEMによる数nm幅の寸法管理、つまり中高倍率像を用いた寸法管理や中高倍率における欠陥検査等のニーズが増加している。これらの装置で得られた画像から試料の寸法や欠陥の形状等を正確に求めるには、試料に対する画像の正確な倍率が必要である。高精度な倍率校正技術として、特許文献1に記載の技術がある。まず、周期が既知の繰り返しパターンを含む標準試料を用いて試料に対する倍率を校正する。次に微細構造を持つ試料を用い、試料に対する倍率を実測した第1の画像を記録し、試料に対する倍率が未知の第2画像を記録し、画像解析を用いて第1の画像に対する第2の画像の倍率を解析する。試料に対する第1の画像の倍率と、第1の画像に対する第二の画像の倍率から、試料に対する第2の画像の倍率を求める。以後、第2の画像を第1の画像として上記倍率解析を繰り返す事により、全倍率範囲において倍率を測定する。 There are SEM (Scanning Electron Microscope), STEM (Scanning Transmission Electron Microscope), TEM (Transmission Electron Microscope: Transmission Electron Microscope), and the like as devices for visualizing the sample shape with nm (nano meter) accuracy. SEM / STEM is an apparatus that forms an image by raster scanning an electron beam converged to the nm order on a sample, detecting a signal generated from an electron beam irradiation region, and synchronizing it with the raster scanning. A TEM is a device that irradiates a sample with a parallel electron beam and magnifies and projects the electrons transmitted through the sample onto a camera or a fluorescent screen using an electromagnetic lens. In recent years, with the miniaturization of semiconductor device structures, there is a need for dimensional management of several tens of nm width by high resolution SEM, dimensional management of several nm width by STEM, that is, dimensional management using medium and high magnification images and defect inspection at medium and high magnification. It has increased. In order to accurately determine the size of the sample, the shape of the defect, and the like from the images obtained by these apparatuses, an accurate magnification of the image with respect to the sample is necessary. As a highly accurate magnification calibration technique, there is a technique described in Patent Document 1. First, the magnification with respect to a sample is calibrated using a standard sample including a repetitive pattern with a known period. Next, using a sample having a fine structure, a first image obtained by actually measuring the magnification with respect to the sample is recorded, a second image with an unknown magnification with respect to the sample is recorded, and a second image with respect to the first image is recorded using image analysis. Analyze image magnification. The magnification of the second image relative to the sample is obtained from the magnification of the first image relative to the sample and the magnification of the second image relative to the first image. Thereafter, the magnification is measured in the entire magnification range by repeating the magnification analysis using the second image as the first image.
ここで、上記特許文献1では画像面内での倍率が一様であり、幾何的な歪みが無いことを仮定している。しかしながら、実際には画像を幾何的に歪ませる様々な要因が存在する。具体的には特許文献2に記載のような試料高さ変化やリターディング電界変化に起因する歪み、特許文献3に記載のような歪曲収差による歪み、特許文献4に記載のような偏向歪みなどがある。 Here, in the said patent document 1, it is assumed that the magnification in an image surface is uniform and there is no geometric distortion. However, there are actually various factors that cause the image to be geometrically distorted. Specifically, distortion caused by sample height change or retarding electric field change as described in Patent Document 2, distortion due to distortion aberration as described in Patent Document 3, deflection distortion as described in Patent Document 4, etc. There is.
上述したような幾何歪みを測定する技術として、特許文献5には200 nm周期の2次元周期構造を有するマークパターンを用い、このマークパターンと角度をなすように電子線を走査して干渉縞パターンを発生させ、この干渉縞パターンから幾何的な歪みを測定し、補正する技術が記載されている。幾何的な歪みを補正する技術として特許文献3には、標準マークを用いて試料高さ変化やリターディング電界変化に起因する幾何歪みを測定し、測定された幾何歪みに基づいて補正データテーブルを作成し、該補正データテーブルに基づいて電子ビーム走査を制御することによって幾何歪みを補正する技術が記載されている。また、特許文献2には電子光学レンズの歪曲収差による歪みをライン幅5μmから0.5μm程度の直交ラインを持つ試料で測定し、補正用レンズで補正する技術が記載されている。 As a technique for measuring the geometric distortion as described above, Patent Document 5 uses a mark pattern having a two-dimensional periodic structure with a period of 200 nm, and scans an electron beam so as to form an angle with the mark pattern, thereby forming an interference fringe pattern. And a technique for measuring and correcting geometric distortion from the interference fringe pattern is described. As a technique for correcting geometric distortion, Patent Document 3 measures a geometric distortion caused by a sample height change or a retarding electric field change using a standard mark, and creates a correction data table based on the measured geometric distortion. A technique for correcting geometric distortion by creating and controlling electron beam scanning based on the correction data table is described. Patent Document 2 describes a technique in which distortion due to distortion of an electro-optic lens is measured with a sample having an orthogonal line with a line width of about 5 μm to 0.5 μm and corrected with a correction lens.
従来技術では、構造既知の標準試料の画像を撮影し、標準試料像の歪み測定することによって装置起因の幾何歪みを測定していた。測定される幾何歪みの誤差は、画像処理の解析誤差と共に既知構造の寸法誤差に依存する。ここで従来技術で用いている標準試料としては、数100nmピッチの周期構造を有する低倍率用標準試料や金単結晶(0.102nm)、マイカ単結晶(1.0nm)等の格子像を高倍率用標準試料がある。これらの寸法誤差はいずれも1%以下である。しかし中間倍率用標準試料、つまり周期構造のピッチが数10nmから数 nmで寸法誤差が1%以下の試料は現在のところ存在しておらず中倍率用標準試料の寸法誤差は5%程度である。幾何歪み測定誤差は標準試料の寸法誤差よりも小さくすることは出来ない。従って、高精度な標準試料が存在しない倍率では、幾何歪みを高精度に測定することができず、高精度な補正が行なうことが出来ない。また、試料の欠陥検査等を行なう際に、補正が十分でない画像、すなわち幾何歪みを持つ画像で差画像を計算すると、幾何歪みを欠陥と誤認識してしまうこともある。 In the prior art, an image of a standard sample having a known structure is taken, and the distortion caused by the apparatus is measured by measuring the distortion of the standard sample image. The measured geometric distortion error depends on the dimensional error of the known structure as well as the image processing analysis error. Here, as standard samples used in the prior art, lattice images of a low magnification standard sample having a periodic structure with a pitch of several hundred nm, a gold single crystal (0.102 nm), a mica single crystal (1.0 nm), etc. are high. There is a standard sample for magnification. These dimensional errors are all 1% or less. However, there is currently no standard sample for intermediate magnification, that is, a sample having a periodic structure pitch of several tens to several nm and a dimensional error of 1% or less, and the dimensional error of the standard sample for medium magnification is about 5%. . The geometric distortion measurement error cannot be made smaller than the dimensional error of the standard sample. Therefore, the geometric distortion cannot be measured with high precision at a magnification at which there is no highly accurate standard sample, and high-precision correction cannot be performed. In addition, when performing a defect inspection or the like of a sample, if a difference image is calculated using an image that is not sufficiently corrected, that is, an image having geometric distortion, the geometric distortion may be erroneously recognized as a defect.
本発明の目的は、高精度な標準試料が存在しない倍率でも幾何歪みを高精度に測定し、補正する技術を提供することである。 An object of the present invention is to provide a technique for measuring and correcting geometric distortion with high accuracy even at a magnification at which a highly accurate standard sample does not exist.
本発明では、寸法既知の周期構造を持つ絶対歪み測定用標準試料と、微細構造を持つ相対歪み測定用試料を用いる。まず、周期構造を持つ絶対歪み測定用標準試料を用いて第1の倍率における絶対歪みを測定する。微細構造を持つ相対歪み測定用試料を第1の倍率と第2の倍率で撮影する。第1の倍率で撮影した画像を第2の倍率まで等法的に伸縮した伸縮画像を生成する。伸縮画像と第2の倍率で撮影された画像を用いて第2の倍率の第1の倍率に対する相対歪みを測定する。第1の倍率の絶対歪みと第2の倍率の相対歪みから第2の倍率の絶対歪みを求める。以後、第2の倍率を第1の倍率に置き換えて上記ステップを繰り返すことにより、任意倍率における絶対歪みを求めることができる。得られた測定結果をもとに、任意倍率における絶対歪みを補正する。 In the present invention, an absolute strain measurement standard sample having a periodic structure with a known dimension and a relative strain measurement sample having a fine structure are used. First, absolute strain at the first magnification is measured using a standard sample for measuring absolute strain having a periodic structure. A relative strain measurement sample having a fine structure is photographed at a first magnification and a second magnification. An expanded / contracted image is generated by scaling the image captured at the first magnification to the second magnification. The relative distortion of the second magnification with respect to the first magnification is measured using the stretched image and the image taken at the second magnification. The absolute distortion of the second magnification is obtained from the absolute distortion of the first magnification and the relative distortion of the second magnification. Thereafter, by replacing the second magnification with the first magnification and repeating the above steps, the absolute distortion at an arbitrary magnification can be obtained. Based on the obtained measurement result, the absolute distortion at an arbitrary magnification is corrected.
本発明によれば、高精度な標準試料が存在しない倍率でも幾何歪みを高精度に測定し、補正することが可能となる。そのため、任意の倍率においてばらつき無く測長精度が向上する。さらに、幾何歪みを高精度に補正できることで、試料の欠陥検査の際にも誤認を防ぐことができ、欠陥検出効率も向上する。 According to the present invention, it is possible to measure and correct geometric distortion with high accuracy even at a magnification at which there is no highly accurate standard sample. Therefore, the length measurement accuracy is improved without variation at an arbitrary magnification. Furthermore, since the geometric distortion can be corrected with high accuracy, it is possible to prevent misperception even during the defect inspection of the sample, and the defect detection efficiency is improved.
本実施例では幾何歪み補正技術をSTEM/SEMに適用した事例を示す。図2に、本実施例で用いるSTEM/SEMの基本構成図を示す。1次電子線31を発生する電子銃11及び1次電子線31の加速電圧や引出し電圧を制御する制御回路11‘、1次電子線31を収束する照射レンズ12及びその電流値を制御する制御回路12’、1次電子線31の拡がり角を制御する絞り13及び絞りの位置を制御する制御回路13’、試料30に対する入射角度を制御する軸ずれ補正用偏向器14及びその電流値を制御する制御回路14‘、試料30に入射する1次電子線31のビーム形状を補正するスティグメータ15及びその電流値を制御する制御回路15‘、試料30に入射する1次電子線31の照射領域を調整するイメージシフト用偏向器16及びその電流値を制御する制御回路16‘、試料30に入射する1次電子線31をラスター走査する走査用偏向器17及びその電流値を制御する制御回路17‘、1次電子線31の試料30に対する焦点位置の調整する対物レンズ18及びその電流値を制御する制御回路18‘、試料30の位置を設定する試料ステージ19及びその位置を制御する制御回路19‘、試料30から発生する電子線32を検出する電子検出器22及び検出された電子線信号とラスター走査信号からSTEM/SEM像を形成する画像形成回路22‘、制御ソフト及び画像処理ソフトを搭載した計算機29から構成される。各制御回路、画像形成回路は計算機29によってコマンド制御される。本装置には複数の電子線検出器22が搭載されており、試料30前方に出射した電子線のうち、低角散乱電子を検出する明視野検出器52及びそれを制御する制御部52’、高角散乱電子を検出する暗視野検出器53及びそれを制御する制御部53’、試料30後方に出射した反射電子または/及び2次電子を検出する検出器54及びそれを制御する制御部54’が搭載されている。試料30前方に出射した電子で形成された画像をSTEM像、試料30後方に出射した電子で形成された画像をSEM像とする。以後、簡単のためにSTEM像のみを説明する。SEM像とSTEM像は検出電子の種類が違うだけであり、画像に含まれる幾何歪みは同じである。 In this embodiment, an example in which the geometric distortion correction technique is applied to STEM / SEM is shown. FIG. 2 shows a basic configuration diagram of the STEM / SEM used in this embodiment. An electron gun 11 that generates the primary electron beam 31 and a control circuit 11 ′ that controls the acceleration voltage and extraction voltage of the primary electron beam 31. An irradiation lens 12 that converges the primary electron beam 31 and a control that controls its current value. Circuit 12 ′, a diaphragm 13 for controlling the divergence angle of the primary electron beam 31, a control circuit 13 ′ for controlling the position of the diaphragm, an axis deviation correcting deflector 14 for controlling the incident angle with respect to the sample 30, and a current value thereof Control circuit 14 ', a stigmator 15 for correcting the beam shape of the primary electron beam 31 incident on the sample 30, and a control circuit 15' for controlling the current value thereof, the irradiation region of the primary electron beam 31 incident on the sample 30 The image shift deflector 16 for adjusting the current and the control circuit 16 'for controlling the current value thereof, the scanning deflector 17 for raster scanning the primary electron beam 31 incident on the sample 30, and the control circuit 17 for controlling the current value thereof. 'Adjusting the focal position of the primary electron beam 31 with respect to the sample 30 Objective lens 18 and control circuit 18 ′ for controlling the current value thereof, sample stage 19 for setting the position of the sample 30 and control circuit 19 ′ for controlling the position thereof, and electron detection for detecting the electron beam 32 generated from the sample 30 And an image forming circuit 22 ′ for forming a STEM / SEM image from the detected electron beam signal and raster scanning signal, and a computer 29 equipped with control software and image processing software. Each control circuit and image forming circuit are command-controlled by a computer 29. A plurality of electron beam detectors 22 are mounted on the apparatus, and among the electron beams emitted in front of the sample 30, a bright field detector 52 that detects low-angle scattered electrons and a control unit 52 ′ that controls the bright field detector 52 ′, A dark field detector 53 for detecting high-angle scattered electrons and a control unit 53 'for controlling the same, a detector 54 for detecting reflected electrons and / or secondary electrons emitted behind the sample 30, and a control unit 54' for controlling the detector 54 ' Is installed. An image formed with electrons emitted to the front of the sample 30 is an STEM image, and an image formed with electrons emitted to the rear of the sample 30 is an SEM image. Hereinafter, only the STEM image will be described for the sake of simplicity. SEM images and STEM images differ only in the types of detected electrons, and the geometric distortions contained in the images are the same.
まず、図2の装置を用いて光学系から電子線を試料に照射してSTEM像を得る工程を説明する。電子銃11から1次電子線31を引出し電圧V1で引出し、加速電圧V0を印加する。鏡体の光軸とほぼ平行な方向をZ方向、光軸とほぼ直交する面をXY平面とする。薄膜化した試料30を試料ステージ19に載せ、Z方向より1次電子線31を入射する。照射レンズ12を用いてnmオーダーまで収束した1次電子線31を、走査用偏向器17を用いて試料30上でラスター走査する。1次電子線31の入射によって試料30から出射する電子線32を電子線検出器22で検出する。検出された電子線信号と走査用偏向器17のラスター走査信号と同期させてSTEM像を形成する。 First, a process for obtaining an STEM image by irradiating a sample with an electron beam from an optical system using the apparatus of FIG. 2 will be described. The primary electron beam 31 is extracted from the electron gun 11 with the extraction voltage V1, and the acceleration voltage V0 is applied. A direction substantially parallel to the optical axis of the mirror body is defined as a Z direction, and a plane substantially orthogonal to the optical axis is defined as an XY plane. The thinned sample 30 is placed on the sample stage 19 and a primary electron beam 31 is incident from the Z direction. The primary electron beam 31 converged to the nm order using the irradiation lens 12 is raster scanned on the sample 30 using the scanning deflector 17. The electron beam detector 22 detects the electron beam 32 emitted from the sample 30 by the incidence of the primary electron beam 31. A STEM image is formed in synchronization with the detected electron beam signal and the raster scanning signal of the scanning deflector 17.
図3に走査用偏向器17の制御回路17‘の例を示す。電子ビームの走査はデジタル制御されており、画素ごとにX走査用制御値とY走査用制御値が割り当てられている。つまり、X走査用制御値テーブルとY走査用制御値テーブルを持つ。波形生成部では制御値テーブルに基づいてX走査用制御信号およびY走査用制御信号を生成する。X走査用制御信号およびY走査用制御信号はデジタル-アナログ(DA)変換された後、電子ビームの走査方向を変化させる回転角度設定部をとおり、電子ビームの走査範囲を制御する倍率設定部にそれぞれ送られる。ここでは、電子回路で発生する波形歪み、偏向器のヒステリシスなどに起因して発生する幾何歪みをスキャン歪みと称する。 FIG. 3 shows an example of the control circuit 17 ′ of the scanning deflector 17. The scanning of the electron beam is digitally controlled, and an X scanning control value and a Y scanning control value are assigned to each pixel. That is, it has an X scanning control value table and a Y scanning control value table. The waveform generation unit generates an X scanning control signal and a Y scanning control signal based on the control value table. After the X-scan control signal and Y-scan control signal are converted from digital to analog (DA), they pass through the rotation angle setting unit that changes the scanning direction of the electron beam, and the magnification setting unit that controls the scanning range of the electron beam. Each is sent. Here, the geometric distortion generated due to the waveform distortion generated in the electronic circuit and the hysteresis of the deflector is referred to as scan distortion.
また図3には、後述の幾何歪み補正で使用するイメージシフト用偏向器16の制御部16’も記載しておく。イメージシフト偏向器16は視野位置の微調整のために設けられた偏向器であり、入射電子線31の軌道に対して走査用偏向器17と同様に作用するように設計されている。具体的には、偏向器の位置と巻数を同一にする構成として、コイルの導線を2重巻きにし、一方をイメージシフト用、他方を走査信号用に用いる構成になっている。イメージシフト偏向器16には視野移動量に応じた制御値が計算機29から送られる。送られた制御値はDA変換された後、回転角度設定部で変換され、イメージシフト偏向器16に送られる。 FIG. 3 also shows a control unit 16 'of the image shift deflector 16 used for geometric distortion correction described later. The image shift deflector 16 is a deflector provided for fine adjustment of the visual field position, and is designed to act on the trajectory of the incident electron beam 31 in the same manner as the scanning deflector 17. Specifically, as the configuration in which the position of the deflector and the number of turns are the same, the coil wire is double-wrapped, and one is used for the image shift and the other is used for the scanning signal. A control value corresponding to the visual field movement amount is sent from the computer 29 to the image shift deflector 16. The sent control value is D / A converted, then converted by the rotation angle setting unit, and sent to the image shift deflector 16.
本実施例では、図1のようなフローに従い、絶対歪み測定と相対歪み測定という2段階の工程に分けて幾何歪みを測定する。絶対歪みとは試料に対する画像の幾何歪みであり、相対歪みとはある画像に対する別の画像の幾何歪みである。 In the present embodiment, the geometric distortion is measured by dividing into two steps of an absolute distortion measurement and a relative distortion measurement according to the flow shown in FIG. Absolute distortion is the geometric distortion of an image relative to the sample, and relative distortion is the geometric distortion of another image relative to one image.
幾何歪みの測定に当たっては、まず周期構造を持つ標準試料を用いて第1の倍率の絶対歪みを測定する(ステップ1)。次に、微細構造を有する試料を第1の倍率と第2の倍率で撮影する(ステップ2)。そして、第1の倍率で撮影した画像を第2の倍率まで等方的に伸縮した伸縮画像を形成する(ステップ3)。次に、伸縮画像と第2の倍率で撮影された画像を用いて第2の倍率の第1の倍率に対する相対歪みを測定する(ステップ4)。そして、第1の倍率の絶対歪みと第2の倍率の相対歪みから第2の倍率の絶対歪みを求める(ステップ5)。以後、第2の倍率を第1の倍率に置き換えて上記ステップを繰り返すことにより、任意倍率における絶対歪みを求める。そして得られた測定結果をもとに、任意倍率における絶対歪みを、補正部としての役割を有する計算機により各制御部を制御することで補正する。 In measuring the geometric strain, first, the absolute strain at the first magnification is measured using a standard sample having a periodic structure (step 1). Next, a sample having a fine structure is photographed at the first magnification and the second magnification (step 2). Then, an expanded / contracted image is formed by isotropically expanding / contracting the image captured at the first magnification up to the second magnification (step 3). Next, the relative distortion of the second magnification with respect to the first magnification is measured using the stretched image and the image taken at the second magnification (step 4). Then, the absolute distortion at the second magnification is obtained from the absolute distortion at the first magnification and the relative distortion at the second magnification (step 5). Thereafter, the second magnification is replaced with the first magnification and the above steps are repeated to obtain the absolute distortion at an arbitrary magnification. Then, based on the obtained measurement result, the absolute distortion at an arbitrary magnification is corrected by controlling each control unit with a computer having a role as a correction unit.
相対歪み測定では共通視野をもつ画像ペアを撮影し、パターンマッチングによって幾何歪みによる視野の変形を測定する。相対歪み測定は周期構造を持つ標準試料を必要としない。汎用の光軸調整用試料で実行できる。例えば、ガラス基板にラテックス微粒子を分散させた後、金属アモルファス膜(オスミウムなど)でコーティングしたSEM用試料、網目状のCu箔にのせられたカーボン薄膜に金を微粒子状に蒸着したTEM用試料など、低倍率から高倍率まで微細構造が観察可能な試料が適している。倍率に応じて複数の試料を用いることも可能であり、低倍率用のアモルファス試料と高倍率用のアモルファス試料を用意しておいても良い。試料を切り換える際、同じ撮影条件で両方の試料を撮影しておくことにより、その倍率における幾何的な歪みの情報を引き継ぐことができるからである。 In relative distortion measurement, an image pair having a common visual field is photographed, and deformation of the visual field due to geometric distortion is measured by pattern matching. Relative strain measurement does not require a standard sample with a periodic structure. This can be performed with a general-purpose optical axis adjustment sample. For example, a sample for SEM coated with a metal amorphous film (such as osmium) after dispersing latex particles on a glass substrate, a sample for TEM in which gold is deposited in fine particles on a carbon thin film placed on a network of Cu foil, etc. A sample capable of observing a fine structure from low magnification to high magnification is suitable. A plurality of samples can be used according to the magnification, and an amorphous sample for low magnification and an amorphous sample for high magnification may be prepared. This is because when the samples are switched, information on geometric distortion at the magnification can be taken over by photographing both samples under the same photographing conditions.
このように、測定法を最適化することにより、相対歪みの測定誤差を1%以下にすることができる。中倍率で観察可能な数10 nm から数nmピッチの周期構造の寸法誤差は現在のところ3%程度である。 Thus, by optimizing the measurement method, the relative distortion measurement error can be reduced to 1% or less. The dimensional error of a periodic structure with a pitch of several tens to several nanometers observable at a medium magnification is currently about 3%.
ここで、中倍率の校正を従来技術と本発明で実施した場合の幾何歪み測定誤差の一例を図18に示す。寸法精度の低い標準試料を用いて中高倍率の幾何歪みを直接測定するより、寸法誤差1%以下の標準試料で測定した倍率を起点として相対歪み測定を繰り返す間接的な測定の方が高い測定精度が得られることがわかる。 Here, FIG. 18 shows an example of a geometric distortion measurement error when the medium magnification calibration is performed by the conventional technique and the present invention. Measurement accuracy is higher with indirect measurement that repeats relative strain measurement starting from a magnification measured with a standard sample with a dimensional error of 1% or less, rather than directly measuring medium-high magnification geometric distortion using a standard sample with low dimensional accuracy. It can be seen that
以下、幾何歪み測定方法の詳細を説明する。
絶対歪み測定は図16のフローに従って行なう。ここでは1次元の周期構造を持つ試料を用いる。試料の周期間隔をaとし、X方向のなす角をβとする。この試料のSTEM像を撮影し、STEM像を小領域に分割する。STEM像における周期構造の間隔cとし、X方向となす角をγとする。まず、各小領域における周期構造の間隔cと方向γをSTEM像のフーリエ変換像から求める。これを走査線の間隔に変換する。X方向の走査線の間隔bxはcx=c・cosγ[画素数]でax=a・cosβ[SI単位]を割ることによって、Y方向の走査線の間隔byはcy=c・sinγ[画素数]でay=a・sinβ[SI単位]を割ることによって計算される。幾何歪みがあるとbxおよびbyはSTEM像内で変化する。各小領域におけるbxが全て等しいとX方向の幾何歪みが、byが全て等しいとY方向の幾何歪みが補正されていると判断される。
Details of the geometric distortion measurement method will be described below.
The absolute strain measurement is performed according to the flow of FIG. Here, a sample having a one-dimensional periodic structure is used. Let the periodic interval of the sample be a, and the angle formed by the X direction be β. A STEM image of this sample is taken, and the STEM image is divided into small regions. The interval between periodic structures in the STEM image is c, and the angle formed with the X direction is γ. First, the interval c and the direction γ of the periodic structure in each small region are obtained from the Fourier transform image of the STEM image. This is converted into a scanning line interval. The scanning line interval bx in the X direction is cx = c · cos γ [number of pixels] divided by ax = a · cos β [SI unit], so that the scanning line interval by in the Y direction is cy = c · sin γ [number of pixels]. ] And ay = a · sinβ [SI units]. When there is a geometric distortion, bx and by change in the STEM image. It is determined that the geometric distortion in the X direction is corrected when all bx are equal in each small region, and the geometric distortion in the Y direction is corrected when all by are equal.
次に、各小領域における走査線の間隔bx、byから絶対歪み補正値テーブルを作成する。X走査用偏向器の走査線間隔テーブルは、各小領域で測定された走査線間隔bxを各小領域の中心位置にプロットして作成する(図6(a))。次に、走査線間隔bxのテーブルを電子ビームの平行移動Dxのテーブルに変換する。走査線間隔テーブルの中から基準点を選択し、基準点からの走査線の間隔bxの変化の積算値を求め、電子ビーム入射位置の平行移動量Dxを計算する。そして、電子ビームの平行移動量Dxのテーブルを偏向器制御値の補正値Ixのテーブルに変換する。偏向器制御値変化量と電子ビーム移動量の関係の関係を予め測定し、歪みによる電子ビームの平行移動量を相殺するのに必要な偏向器制御値変化量を求め、絶対歪み補正値テーブルに記録する。最後に、プロットされなかった位置の値を補完してテーブルを完成させる。例えば図6(a)の様に、STEM像の中央部付近では走査線bxの間隔が広く、周辺部では走査線bxの間隔が狭くなっていたとする。この分布から、周辺部における電子ビームの入射位置が内側にずれていると判断される。このずれを相殺するには、周辺部における電子ビーム入射位置を外側にずらす必要がある。つまり、絶対歪み補正値テーブルにおける値は図6(b)に示す分布を持つ。Y走査用偏向器の絶対歪み補正値テーブルも同様の手順で作成する。作成された絶対歪み補正値テーブルは倍率と共に計算機29のメモリに保存される。 Next, an absolute distortion correction value table is created from the scanning line intervals bx, by in each small region. The scanning line interval table of the X scanning deflector is created by plotting the scanning line interval bx measured in each small region at the center position of each small region (FIG. 6 (a)). Next, the table of scanning line intervals bx is converted into a table of electron beam translation Dx. A reference point is selected from the scanning line interval table, an integrated value of changes in the scanning line interval bx from the reference point is obtained, and a parallel movement amount Dx of the electron beam incident position is calculated. Then, the table of the parallel movement amount Dx of the electron beam is converted into a table of the correction value Ix of the deflector control value. The relationship between the deflection control value change amount and the electron beam movement amount is measured in advance, the deflection control value change amount necessary to cancel the electron beam parallel movement amount due to distortion is obtained, and the absolute distortion correction value table is obtained. Record. Finally, complete the table by complementing the unplotted position values. For example, as shown in FIG. 6 (a), it is assumed that the interval between the scanning lines bx is wide near the center of the STEM image and the interval between the scanning lines bx is narrow near the periphery. From this distribution, it is determined that the incident position of the electron beam in the peripheral portion is shifted inward. In order to cancel this shift, it is necessary to shift the electron beam incident position in the periphery to the outside. That is, the values in the absolute distortion correction value table have the distribution shown in FIG. 6 (b). The absolute distortion correction value table for the Y-scanning deflector is created in the same procedure. The created absolute distortion correction value table is stored in the memory of the calculator 29 together with the magnification.
絶対歪み測定で用いる試料は、周期構造の間隔aの加工精度が走査線の間隔bの測定精度に直接影響するため、寸法誤差が1%以下程度であることが望ましい。絶対歪み測定では、2方向の走査線間隔bxとbyを測定するために、図5(c)の様に1次元の周期構造を持つ試料を2つ用意し、互いに直交するように配置した試料を用いるのが一般的である。また図5(a)に示す様に1次元構造を持つ試料を1つ用意し、β〜45°とすることによってbxとbyをほぼ等しい精度で測定することもできる。図5(b)に示す様に、1つの視野に2種類の周期構造を持つ試料も作成可能であるが、試料構造を複雑にすると周期構造の間隔aの加工精度が低下する可能性がある。
さらに、絶対歪み測定の標準試料に格子像を用いることもできる。格子間隔は狭いもので、金単結晶の0.102 nm、広いものではマイカ単結晶の1.0 nm等がある。画像内に複数の周期構造がある点であので、図5(b)に示す様に、周期構造の方向がX方向およびY方向と並行になるように設定すると良い。
The sample used for the absolute strain measurement desirably has a dimensional error of about 1% or less because the processing accuracy of the interval a of the periodic structure directly affects the measurement accuracy of the interval b of the scanning line. In absolute strain measurement, in order to measure the scanning line spacing bx and by in two directions, two samples with a one-dimensional periodic structure are prepared as shown in FIG. Is generally used. In addition, as shown in FIG. 5 (a), bx and by can be measured with substantially the same accuracy by preparing one sample having a one-dimensional structure and setting β to 45 °. As shown in Fig. 5 (b), it is possible to create a sample having two types of periodic structures in one field of view. However, if the sample structure is complicated, the processing accuracy of the interval a of the periodic structure may be reduced. .
Furthermore, a lattice image can be used as a standard sample for absolute strain measurement. The lattice spacing is narrow, such as gold single crystal of 0.102 nm, and wide one of mica single crystal of 1.0 nm. Since there are a plurality of periodic structures in the image, it is preferable to set the direction of the periodic structures in parallel with the X direction and the Y direction as shown in FIG. 5 (b).
ここで、絶対歪み測定におけるSTEM像の視野径および小領域分割数の設定について説明する。この設定は図7のフローに従って行なう。周期間隔cはフーリエ変換像に発生するピークの間隔から求める。周期間隔cの測定精度は、ピーク間隔が広く、個々のピーク幅が狭いほど向上する。ピーク間隔が最も広くなるのはcが2画素周期の時である。実際の測定ではピーク間隔が伸縮するので、2画素よりもやや大きめに設定する。試料は寸法誤差が1%以下の標準試料、例えばμスケール(特許2544588号)と仮定し、TEM像の画素数は1024×1024と仮定すると、STEM像の視野径は(240nm/2画素)×1024画素=123μmよりも1割程度小さい、110μm程度が適当であると算出される。これはSTEMにおける最低倍率における視野径に相当する。次に、撮影した画像を小領域に分割する際の分割数を設定する。小領域に含まれる周期数nが増加するとピーク幅は狭くなり、歪み測定精度は向上する。しかし周期数nを増加させると小領域の視野径が大きくなり、歪み測定の空間分解能が劣化する。小領域のサイズは測定精度と空間分解能を考慮して設定する必要がある。小領域のサイズを変化させた時の歪み測定精度の変化を予め測定しておき、これに基づいて小領域のサイズを設定する。我々の撮影条件ではμスケール20周期における測定精度が大凡0.1%となったことから、小領域のサイズを5μm×5μmとして22×22個に分割するのが適当と判断した。これよりも高い歪み測定精度が必要な場合は小領域に含まれる周期を増やす必要がある。歪み測定精度よりも歪み分布の空間分解能が必要な場合は小領域に含まれる周期を減らす必要がある。 Here, setting of the field diameter of the STEM image and the number of small regions divided in the absolute strain measurement will be described. This setting is performed according to the flow of FIG. The period interval c is obtained from the interval between peaks generated in the Fourier transform image. The measurement accuracy of the period interval c is improved as the peak interval is wider and the individual peak width is narrower. The peak interval is the widest when c is a two-pixel cycle. In actual measurement, the peak interval expands and contracts, so it is set slightly larger than 2 pixels. Assuming that the sample is a standard sample having a dimensional error of 1% or less, for example, μ scale (Japanese Patent No. 2454588), and assuming that the number of pixels of the TEM image is 1024 × 1024, the field diameter of the STEM image is (240 nm / 2 pixels) × It is calculated that about 110 μm, which is about 10% smaller than 1024 pixels = 123 μm, is appropriate. This corresponds to the field diameter at the lowest magnification in the STEM. Next, the number of divisions when the photographed image is divided into small areas is set. As the number of periods n included in the small region increases, the peak width becomes narrower and the distortion measurement accuracy improves. However, when the number of periods n is increased, the visual field diameter of a small region increases, and the spatial resolution of distortion measurement deteriorates. The size of the small area needs to be set in consideration of measurement accuracy and spatial resolution. A change in distortion measurement accuracy when the size of the small region is changed is measured in advance, and the size of the small region is set based on this. Under our imaging conditions, the measurement accuracy at 20 μ-scale cycles was approximately 0.1%, so we decided that it was appropriate to divide the size of the small area into 22 × 22 with 5μm × 5μm. When higher strain measurement accuracy is required, it is necessary to increase the period included in the small area. When the spatial resolution of the strain distribution is required rather than the strain measurement accuracy, it is necessary to reduce the period included in the small region.
また絶対歪みを測定する別の方法として、モアレ縞を利用した方法もある。モアレ縞を利用した方法の利点は、画像処理を用いずに、走査線間隔の僅かな変化を可視化できる点である。しかし、モアレ縞を利用する方法は上記フーリエ変換を用いた方法に比べて空間分解能が低くなるので、使用目的に合わせて適宜選択すればよい。 As another method for measuring absolute distortion, there is a method using moire fringes. The advantage of the method using moiré fringes is that a slight change in the scanning line interval can be visualized without using image processing. However, the method using moire fringes has a lower spatial resolution than the method using the Fourier transform, and may be appropriately selected according to the purpose of use.
次に、相対歪み測定について説明する。図1に示す幾何歪み測定フローのうち、ステップ2以降が相対歪み測定フローになる。なお、幾何歪み補正では基準とする第1の倍率の方を低くする、つまり広視野に設定した方が良い。第2の倍率で撮影した画像の視野の方が広いと、第2の倍率の画像の周辺部が第1の倍率では撮影されない領域で形成される。該周辺部では相対歪みが測定できない。画像の中央部における幾何歪みから周辺部の幾何歪みを補完できる場合は第1の倍率の方が第2の倍率よりも高くても良いが、周辺部の幾何歪みを直接測定する必要がある場合は第1の倍率の方を第2の倍率よりも低くする必要がある。 Next, relative strain measurement will be described. In the geometric distortion measurement flow shown in FIG. 1, the flow after step 2 is the relative distortion measurement flow. In the geometric distortion correction, it is better to set the first magnification as a reference lower, that is, to set a wide field of view. If the field of view of the image taken at the second magnification is wider, the periphery of the image at the second magnification is formed in a region that is not photographed at the first magnification. Relative strain cannot be measured at the periphery. If the geometric distortion at the center of the image can be complemented by the geometric distortion at the periphery, the first magnification may be higher than the second magnification, but the geometric distortion at the periphery needs to be measured directly The first magnification needs to be lower than the second magnification.
以下、各ステップの詳細について図8を用いて説明する。ステップ2では相対歪み測定用試料を幾何歪み測定済の第1の倍率と、幾何歪み未測定の第2の倍率で撮影する。第1の倍率における絶対歪み補正値テーブル(Ix1,Iy1)は作成済とする。この絶対歪み補正値テーブル(Ix1,Iy1)を用いて第1の倍率を撮影しても良いし、補正値テーブルをゼロにして撮影しても良い。第2の倍率における撮影も同様である。いずれの場合においても、選択した補正値テーブルは計算機29のメモリ内に記録しておく。ここでは、第1の倍率は絶対ひずみ補正値テーブル(Ix1,Iy1)を用いて撮影し(図8(a))、第2の倍率は補正値テーブルをゼロとして撮影した(図8(c))。 Hereinafter, details of each step will be described with reference to FIG. In step 2, the relative distortion measurement sample is photographed at a first magnification for which geometric distortion has been measured and a second magnification for which geometric distortion has not been measured. It is assumed that the absolute distortion correction value table (Ix1, Iy1) at the first magnification has been created. The absolute magnification correction value table (Ix1, Iy1) may be used to photograph the first magnification, or the correction value table may be taken as zero. The same applies to photographing at the second magnification. In any case, the selected correction value table is recorded in the memory of the computer 29. Here, the first magnification was taken using the absolute strain correction value table (Ix1, Iy1) (FIG. 8 (a)), and the second magnification was taken with the correction value table set to zero (FIG. 8 (c)). ).
ステップ3では第1の倍率の画像(図8(a))を第2の倍率まで等方的に伸縮した伸縮画像(図8(b))を生成する。第1の倍率に対する第2の倍率の比はK. Takita, T. Aoki, Y. Sasaki, T. Higuchi and K. Kobayashi、 “High-Accuracy Subpixel Image Registration Based on Phase-Only Correlation”、IEICE Trans. Fundamentals, Vol. E86-A, No. 8, p1925-1934 (Aug. 2003)記載のような高精度な倍率測定法で求める。これまでの実験結果から、画素数400×400画素、倍率比〜1における倍率測定誤差は約0.02%、倍率比〜1.5における倍率測定誤差は約0.05%であり、他の測定法に比べて精度が高いことが示されている。 In step 3, an expansion / contraction image (FIG. 8 (b)) is generated by isotropic expansion / contraction of the first magnification image (FIG. 8 (a)) to the second magnification. The ratio of the second magnification to the first magnification is K. Takita, T. Aoki, Y. Sasaki, T. Higuchi and K. Kobayashi, “High-Accuracy Subpixel Image Registration Based on Phase-Only Correlation”, IEICE Trans. Obtained by a high-precision magnification measurement method as described in Fundamentals, Vol. E86-A, No. 8, p1925-1934 (Aug. 2003). Based on the experimental results so far, the magnification measurement error at 400 × 400 pixels, magnification ratio ~ 1 is about 0.02%, and the magnification measurement error at magnification ratio ~ 1.5 is about 0.05%, which is more accurate than other measurement methods. Is shown to be high.
ステップ4では、伸縮画像(図8(b))に対する第2の倍率の画像(図8(c))の相対歪みを測定する。ステップ4における相対歪み測定の手順を図17に示す。まず伸縮画像を小領域に分割し、各小領域の中心位置(x,y)を記録する。例えば図8(b)で星印が記入された小領域に着目する。第2の倍率の画像(図8(c))が実線の様に歪んでいたと仮定すると、星印の位置は図8(c)で示した位置まで平行移動する。図8(b)中の星印のある小領域を参照パターンとし、幾何歪みによる平行移動量(Dx,Dy)をパターンマッチングでもとめる。パターンマッチングのアルゴリズムとしては、位相限定相関、規格化相互相関法、最少二乗法などがある。平行移動量のテーブルは各小領域で測定された平行移動量を(Dx,Dy)は各小領域の中心にプロットして作成する(図8(c))。測定された幾何歪みを偏向器制御で補正するために、幾何歪みによる平行移動量 (Dx,Dy)を相殺するのに必要な偏向器制御値(dIx12,dIy12)を求める。視野の平行移動量と偏向器制御値変化量との関係は予め測定済とする。この関係を基に、平行移動量 のテーブルからX偏向用相対歪み補正テーブル(図8(d))およびY偏向用相対歪み補正テーブル(図8(e))を作成する。プロットされなかった位置の値を補完し、相対歪み補正値テーブルを完成させる。完成された相対歪み補正値テーブルを計算機内のメモリに記録する。なお、第1の倍率で撮影した画像ではなく、第2の倍率で撮影した画像を小領域に分割し、これを参照パターンとして幾何歪みによる平行移動量を求めることも可能である。 In Step 4, the relative distortion of the second magnification image (FIG. 8C) with respect to the stretched image (FIG. 8B) is measured. FIG. 17 shows the procedure for measuring the relative strain in Step 4. First, the expandable image is divided into small areas, and the center position (x, y) of each small area is recorded. For example, attention is paid to a small area with a star in FIG. 8B. Assuming that the image at the second magnification (FIG. 8C) is distorted as shown by a solid line, the position of the star symbol is translated to the position shown in FIG. 8C. A small area with an asterisk in FIG. 8 (b) is used as a reference pattern, and the amount of translation (Dx, Dy) due to geometric distortion is stopped by pattern matching. Examples of pattern matching algorithms include phase-only correlation, standardized cross-correlation, and least squares. The translation amount table is created by plotting the translation amount measured in each small region (Dx, Dy) at the center of each small region (FIG. 8 (c)). In order to correct the measured geometric distortion by deflector control, the deflector control values (dIx12, dIy12) necessary for canceling the parallel displacement (Dx, Dy) due to geometric distortion are obtained. It is assumed that the relationship between the parallel movement amount of the visual field and the deflection control value change amount has been measured in advance. Based on this relationship, an X-deflection relative distortion correction table (FIG. 8 (d)) and a Y-deflection relative distortion correction table (FIG. 8 (e)) are created from the parallel movement amount table. The value of the position that was not plotted is complemented, and the relative distortion correction value table is completed. The completed relative distortion correction value table is recorded in the memory in the computer. Note that it is also possible to divide an image photographed at the second magnification instead of an image photographed at the first magnification into small regions and obtain a parallel movement amount due to geometric distortion using this as a reference pattern.
電子ビーム走査がアナログ制御されている装置や、TEM(Transmission Electron Microscope:透過電子顕微鏡)の様にカメラで画像を撮影する装置では、撮影された画像を計算機内で幾何変換することによって幾何歪みを補正した画像を得ることができる。この場合、平行移動量テーブルにおいてプロットされなかった位置の値を補完し、平行移動量テーブルを完成させ、計算機内のメモリに記録する。また、平行移動量テーブルそのものではなく、画像処理による幾何歪み補正に必要なパラメータに変換した値を計算機に記録しても良い。更に、CD-SEM(Critical Dimension Scanning Electron Microscope)の様に測定対象や測定法が指定されている場合、歪み未補正画像を用いて試料形状を測長した後、測長結果を補正する。画像取り込みの度に無歪み画像を生成するよりも、測長結果を補正するフローの方が効率的である。この場合、幾何歪みよる平行移動量を測長結果の補正パラメータのテーブルに変換し、計算機内に記録する。 In devices where the electron beam scanning is controlled in analog or in devices such as TEM (Transmission Electron Microscope) that capture images with a camera, geometric distortion is achieved by geometrically transforming the captured images in a computer. A corrected image can be obtained. In this case, the value of the position not plotted in the parallel movement amount table is complemented, and the parallel movement amount table is completed and recorded in the memory in the computer. Further, instead of the translation amount table itself, values converted into parameters necessary for geometric distortion correction by image processing may be recorded in the computer. Further, when a measurement object and a measurement method are specified as in a CD-SEM (Critical Dimension Scanning Electron Microscope), the length measurement result is corrected after measuring the sample shape using the undistorted image. The flow for correcting the length measurement result is more efficient than generating an undistorted image each time an image is captured. In this case, the amount of parallel movement due to geometric distortion is converted into a table of correction parameters of the length measurement result and recorded in the computer.
ステップ5では、第2の倍率における絶対歪みを求める。今回、ステップ2において第1の倍率は絶対歪み補正値テーブル(Ix1,Iy1)を用い、第2の倍率は補正値テーブルをゼロにして撮影した。この場合、第1の倍率で撮影した画像は絶対歪みの無い画像と仮定できるので、ステップ4で測定された相対歪み補正値テーブル(dIx12,dIy12)を第2の倍率における絶対歪み補正値テーブル(Ix2,Iy2)とすることができる。別の撮影条件として、ステップ2で第1の倍率も第2の倍率も補正値テーブルをゼロとして撮影した場合、第1の倍率における絶対歪み補正値テーブル(Ix1,Iy1)を第2の倍率に合わせて伸縮した補正値テーブルにステップ4で測定された相対ひずみ補正値テーブル(dIx12,dIy12)を加算すると、第2の倍率における絶対ひずみ補正値テーブル(Ix2,Iy2)になる。また別の撮影条件として、ステップ2で第1の倍率は第1の倍率の絶対歪み補正値テーブル(Ix1,Iy1)を用い、第2の倍率は第1の倍率における絶対歪み補正値テーブルを第2の倍率に合わせて伸縮した補正値テーブルを用いた場合、伸縮した補正値テーブルにステップ4で測定された相対ひずみ補正値テーブル(dIx12,dIy12)を加算すると、第2の倍率における絶対ひずみ補正値テーブル(Ix2,Iy2)になる。第2の倍率における絶対歪み補正値テーブル(Ix2,Iy2)を第2の倍率と共に計算機29内のメモリに記録する。 In step 5, the absolute distortion at the second magnification is obtained. This time, in step 2, the first magnification was taken using the absolute distortion correction value table (Ix1, Iy1), and the second magnification was taken with the correction value table set to zero. In this case, since the image photographed at the first magnification can be assumed to be an image without absolute distortion, the relative distortion correction value table (dIx12, dIy12) measured at step 4 is used as the absolute distortion correction value table at the second magnification ( Ix2, Iy2). As another imaging condition, if the first magnification and the second magnification were shot in step 2 with the correction value table set to zero, the absolute distortion correction value table (Ix1, Iy1) at the first magnification was set to the second magnification. When the relative strain correction value table (dIx12, dIy12) measured in step 4 is added to the correction value table expanded and contracted together, an absolute strain correction value table (Ix2, Iy2) at the second magnification is obtained. As another imaging condition, in step 2, the first magnification uses the first magnification absolute distortion correction value table (Ix1, Iy1), and the second magnification uses the first magnification absolute distortion correction value table. When using the correction value table expanded / contracted according to the magnification of 2, adding the relative distortion correction value table (dIx12, dIy12) measured in step 4 to the expanded / contracted correction value table, the absolute strain correction at the second magnification It becomes a value table (Ix2, Iy2). The absolute distortion correction value table (Ix2, Iy2) at the second magnification is recorded in the memory in the computer 29 together with the second magnification.
以後、第2の倍率を第1の倍率として上記の相対歪み測定を繰り返すことにより、任意の倍率における絶対歪み補正値テーブルを得ることができる。以上の手順で作成された絶対歪み補正値テーブルに基づき、走査用偏向器制御部17‘、もしくはイメージシフト用偏向器制御部16’を用いて幾何歪みを補正する。 Thereafter, by repeating the relative distortion measurement using the second magnification as the first magnification, an absolute distortion correction value table at an arbitrary magnification can be obtained. Based on the absolute distortion correction value table created in the above procedure, the geometric distortion is corrected using the scanning deflector control unit 17 'or the image shift deflector control unit 16'.
測定された幾何歪みは以下の方法で補正する。入射電子線のラスター走査で画像を形成する装置であり、電子ビーム走査がデジタル制御されている場合、走査用偏向器制御で歪みを補正することができる。デジタル制御では画素毎にX走査用偏向器の制御値、Y走査用偏向器の制御値が割り当てられている。これらの制御値に幾何歪みを相殺する補正値を加算することにより、幾何歪みが補正される。幾何歪み補正には、走査用偏向器制御部17‘、もしくはイメージシフト用偏向器制御部16’を用いる。図4(a)は走査用偏向器制御部17‘を用いて補正する場合の構成図である。DBC(Digital Beam Controller)に格納された制御値テーブルと共に、補正値テーブルを格納するFM(Frame Memory)を設ける。補正値テーブルの初期値はゼロとし、制御値テーブルの初期値で偏向器を制御してSTEM像を撮影する。STEM像の幾何歪みを求め、幾何歪みを相殺させる制御値を計算し、補正値テーブルとして計算機29に記録する。この補正値テーブルを計算機29から呼び出し、FMに格納する。FMに格納された補正値テーブルのDA変換値とDBCに格納された制御値テーブルのDA変換値が加算され、回転角度設定回路、倍率設定回路を通り、走査用偏向器17に送られる。なお、補正値テーブル用のFMを設けずに、制御値テーブルと補正値テーブルの加算値でDBCの制御値テーブルを更新するという構成もある。今回、FMを別途設ける構成としたのは、既存装置にオプションとして付加しやすい構成にするためにある。また、イメージシフト用偏向器制御部16’を用いて補正する構成もある。その場合の構成図を図4(b) に示す。補正値テーブルに基づいて生成された走査信号は、DA変換器、回転角度設定回路、倍率設定回路で変換された後イメージシフト偏向器16に送られる。この構成もオプションとして付加しやすい構成である。 The measured geometric distortion is corrected by the following method. This is an apparatus for forming an image by raster scanning of an incident electron beam, and when electron beam scanning is digitally controlled, distortion can be corrected by scanning deflector control. In digital control, the control value of the X scanning deflector and the control value of the Y scanning deflector are assigned to each pixel. By adding a correction value that cancels the geometric distortion to these control values, the geometric distortion is corrected. For the geometric distortion correction, the scanning deflector control unit 17 'or the image shift deflector control unit 16' is used. FIG. 4A is a configuration diagram when correction is performed using the scanning deflector controller 17 '. An FM (Frame Memory) for storing a correction value table is provided together with a control value table stored in a DBC (Digital Beam Controller). The initial value of the correction value table is set to zero, and the STEM image is taken by controlling the deflector with the initial value of the control value table. A geometric distortion of the STEM image is obtained, a control value for canceling the geometric distortion is calculated, and recorded in the calculator 29 as a correction value table. This correction value table is called from the computer 29 and stored in the FM. The DA conversion value of the correction value table stored in FM and the DA conversion value of the control value table stored in DBC are added and sent to the scanning deflector 17 through the rotation angle setting circuit and the magnification setting circuit. There is also a configuration in which the DBC control value table is updated with the addition value of the control value table and the correction value table without providing the FM for the correction value table. The reason why the FM is installed separately is to make it easy to add as an option to the existing equipment. There is also a configuration in which correction is performed using the image shift deflector controller 16 '. A configuration diagram in that case is shown in FIG. The scanning signal generated based on the correction value table is sent to the image shift deflector 16 after being converted by the DA converter, the rotation angle setting circuit, and the magnification setting circuit. This configuration is also easy to add as an option.
ここで、今回の平行移動量測定に用いた位相限定相関法について、図15を用いて説明する。位置ずれD=(Dx, Dy)のある2枚の離散画像S1(n, m)、S2(n, m)を仮定し、S1(n, m)=S2(n+Dx, m+Dy)と記述する。S1(n, m), S2(n, m)の2次元離散的フーリエ変換をS1’(k, l), S2’(k,l)とする。フーリエ変換にはF{S(n+Dx, m+Dy)}=F{S(n, m)}exp(iDx・k+iDyl)の公式があるので、S1’(k, l)=S2’(k, l)exp(iDx・k+iDy・l)と変形できる。つまりS1’(k, l)とS2’(k, l)の位置ずれは位相差exp(iDx・k+iDy・l)=P’(k, l)で表現される。P’(k, l)は周期が(Dx, Dy)の波でもあるので、位相差画像P’(k, l)を逆フーリエ変換した解析画像P(n, m)には(Dx, Dy)の位置にδ的なピークが発生する。なお振幅の情報を全て除去するのではなく、S1’(k, l)・S2’(k, l)*=|S1’||S2’| exp(iDx・k+iDy・l)の振幅成分にlogもしくは√の処理を施して振幅成分を抑制した画像を計算し、該画像に逆フーリエ変換を施しても、位置ずれベクトルの位置(Dx, Dy)にδ的なピークが発生するので、該画像で位置ずれ解析を行っても良い。位相差画像P’(k, l)をフーリエ変換しても(-Dx, -Dy)にδ的なピークが発生するので、位相差画像P’(k, l)のフーリエ変換像で位置ずれ解析を実行しても良い。 Here, the phase-only correlation method used for the current parallel displacement measurement will be described with reference to FIG. Assuming two discrete images S1 (n, m) and S2 (n, m) with a positional deviation D = (D x , D y ), S1 (n, m) = S2 (n + D x , m + D y ). Let the two-dimensional discrete Fourier transform of S1 (n, m) and S2 (n, m) be S1 ′ (k, l) and S2 ′ (k, l). The Fourier transform F {S (n + D x , m + D y)} = F {S (n, m)} Since the official is of exp (iD x · k + iD y l), S1 '(k L) = S2 ′ (k, l) exp (iD x · k + iD y · l). That is, the positional shift between S1 ′ (k, l) and S2 ′ (k, l) is expressed by the phase difference exp (iD x · k + iD y · l) = P ′ (k, l). Since P ′ (k, l) is also a wave having a period of (D x , D y ), the analysis image P (n, m) obtained by inverse Fourier transform of the phase difference image P ′ (k, l) has (D A δ-like peak occurs at the position of x , D y ). Rather than removing all amplitude information, the amplitude component of S1 ′ (k, l) · S2 ′ (k, l) * = | S1 ′ || S2 ′ | exp (iD x · k + iD y · l) A log or √ processing is applied to the image to calculate an image with suppressed amplitude components, and a δ-like peak occurs at the position (D x , D y ) of the misregistration vector even if the image is subjected to inverse Fourier transform Therefore, the positional deviation analysis may be performed on the image. Even if the phase difference image P ′ (k, l) is subjected to Fourier transform, a δ-like peak is generated in (−D x , −D y ), so that the Fourier transform image of the phase difference image P ′ (k, l) Misalignment analysis may be performed.
解析画像P(n, m)にはδ的なピークのみが存在すると仮定できるので、重心位置計算や関数フィッティングによって、δ的なピークの位置を小数点以下の精度で求められる。またδ的なピーク以外は雑音と見なすことが出来るので、解析画像P(n, m)全体の強度に対するδ的なピークの強度の割合を画像間の一致度と見なすことが出来る。従来の位置ずれ解析法では位置ずれ解析結果の信頼性を評価することは困難であり、解析に必要な周波数成分が不足していたために間違った位置ずれ量を出力しても、その位置ずれ量に基づいて解析・校正フローを進めてしまう。これに対し本位置ずれ解析法では一致度が出力されるので、一致度の下限値を設定し、一致度が下限値以下であったであれば画像の取り直しなどの対策を自動的に行なう機能を設けてある。具体的には、正しく測定できなかった小領域の値を自動的に除去した後、補正値の補間をするフローを設けてある。測定不能と判断された小領域の割合が設定値以上になった場合は画像の取り直しを要求するエラーメッセージが表示される。 Since it can be assumed that there is only a δ-like peak in the analysis image P (n, m), the position of the δ-like peak can be obtained with precision after the decimal point by calculating the center of gravity or by function fitting. Further, since the peaks other than the δ-like peak can be regarded as noise, the ratio of the δ-like peak intensity to the intensity of the entire analysis image P (n, m) can be regarded as the degree of coincidence between the images. It is difficult to evaluate the reliability of the displacement analysis result with the conventional displacement analysis method, and even if an incorrect amount of displacement is output because the frequency component necessary for the analysis is insufficient, the amount of displacement The analysis / calibration flow is advanced based on this. On the other hand, since the degree of coincidence is output in this misalignment analysis method, a function that automatically sets the lower limit of the degree of coincidence and automatically takes measures such as re-taking the image if the degree of coincidence is below the lower limit Is provided. More specifically, a flow is provided in which correction values are interpolated after automatically removing the values of small areas that could not be measured correctly. If the proportion of small areas determined to be unmeasurable exceeds the set value, an error message requesting image re-reading is displayed.
また、一致度を参照することによって大凡の相対歪み量を評価することができる。伸縮画像と第2の倍率の画像の間の一致度を計算する。相対歪み量が小さいほど一致度は増加することから、一致度が一定値以上であると相対歪み量はほぼゼロであると判断される。この場合、ステップ4の相対歪み測定が省略可能となる。一致度を参照することによって相対歪みが補正されたか否かも判定できる。相対歪み補正結果に基づいて歪みを補正した補正画像と伸縮画像との間の一致度が、補正前の画像と伸縮画像との一致度に比べて増加していた場合、相対歪みが補正されたと判定される。 In addition, the relative amount of relative distortion can be evaluated by referring to the degree of coincidence. The degree of coincidence between the stretchable image and the image at the second magnification is calculated. Since the degree of coincidence increases as the relative distortion amount decreases, it is determined that the relative distortion amount is substantially zero when the coincidence degree is a certain value or more. In this case, the relative distortion measurement in step 4 can be omitted. It can also be determined whether or not the relative distortion has been corrected by referring to the degree of coincidence. If the degree of coincidence between the corrected image obtained by correcting the distortion based on the relative distortion correction result and the stretched image is larger than the degree of coincidence between the image before correction and the stretched image, the relative distortion is corrected. Determined.
第1の倍率に対する第2の倍率の相対歪み量が大きく、1回の測定で得られた結果では相対歪みを目標値以下まで補正できなかった場合には、以下の繰り返し補正を実施する。第1の倍率の画像を絶対歪み補正テーブルに基づいて撮影し、第2の倍率における画像を絶対歪み補正テーブルを用いて撮影する。ステップ3、4の手順で相対歪み補正テーブルを作成する。この相対歪み補正テーブルを第2の倍率における絶対歪み補正テーブルに加算する。これを第2の倍率における絶対歪み補正テーブルとする。上記補正を繰り返すことにより、第1の倍率に対する第2の倍率の相対歪みを目標値以下まで低減させる。 When the relative distortion amount of the second magnification with respect to the first magnification is large and the relative distortion cannot be corrected to a target value or less from the result obtained by one measurement, the following repeated correction is performed. An image at the first magnification is taken based on the absolute distortion correction table, and an image at the second magnification is taken using the absolute distortion correction table. Create a relative distortion correction table in the steps 3 and 4. This relative distortion correction table is added to the absolute distortion correction table at the second magnification. This is the absolute distortion correction table at the second magnification. By repeating the above correction, the relative distortion of the second magnification with respect to the first magnification is reduced to a target value or less.
なお、幾何歪み量が大きいことが予想される場合や、より高い解析精度が求められる場合、画像間の平行移動量だけでなく回転量と倍率も測定すると、平行移動量の測定精度が向上する。幾何歪み量が小さい場合は計算時間短縮のために平行移動量の測定のみ行なう。例えば、レシピ作成時に平行移動量、回転量、倍率を測定し、回転量および倍率がユーザーの指定した所定値以下であった場合は平行移動量のみ測定する設定にする。 If the amount of geometric distortion is expected to be large or higher analysis accuracy is required, measuring not only the amount of translation between images but also the amount of rotation and magnification improves the accuracy of measuring the amount of translation. . When the amount of geometric distortion is small, only the amount of translation is measured to shorten the calculation time. For example, when the recipe is created, the parallel movement amount, the rotation amount, and the magnification are measured, and when the rotation amount and the magnification are equal to or less than a predetermined value designated by the user, only the parallel movement amount is measured.
最後に、幾何歪み補正に用いる制御画面について説明する。図9に計算機29のメインウィンドウの基本構成を示す。制御ソフトの処理内容を並べたメニューバー41、処理内容をアイコン化して並べたツール-バー42、STEM像を表示するフィギャーウィンドウ43、各種パラメータの表示や設定に用いるサブウィンドウ44から構成されている。メニューバーもしくはツールバーから『パラメータ設定』、『絶対測定』、『相対測定』、『補正実行』の処理内容を選ぶことができる。『パラメータ設定』を選択すると、幾何歪み測定パラメータを設定するウィンドウが表示される(図10)。このウィンドウでは倍率ごとにボックスが表示されており、絶対測定、相対測定、未測定のいずれかを選択するようになっている。絶対測定が選択された倍率をダブルクリックすると、図11(a)に示す絶対歪み測定条件ウィンドウが表示される。表示ボックス47にはこれから絶対歪みを測定する選択倍率が表示される。入力ボックス48で標準試料における周期構造の間隔a、小領域分割数など入力する。相対測定が選択された倍率をダブルクリックすると、図11(b)に示すウィンドウが表示される。表示ボックス47には相対歪みを測定する選択倍率が表示される。入力ボックス48では相対測定の基準となる画像の倍率、小領域分割数など入力する。未測定が選択された倍率をダブルクリックすると、図11(c)に示すウィンドウが表示される。この倍率では幾何歪みの測定は実施せず、他の倍率で測定された幾何歪みに基づいて補正値テーブルを作成する。このウィンドウの入力ボックス48では補正値テーブルを参照する倍率を入力する。図11(a)から(c)の各ウィンドウには測定結果表示のプッシュボタンが設けてある。幾何歪み測定後にこのボタンをクリックすると図11(d)に示す測定結果表示ウィンドウが表示され、測定結果がSTEM像と重ねて表示される。測定結果としては、走査線の間隔(bx,by)、電子ビーム入射位置の平行移動量(Dx,Dy)、相対歪み補正値(dIx,dIy)、絶対歪み補正値(Ix,Iy)、一致度などが用意されている。どの測定結果を表示するかはプルダウンメニュー46で選択できる。図11には示していないが、図6や図8で示したような測定結果の単独表示も可能である。矢印ではなく数値表として表示することも可能である。 Finally, a control screen used for geometric distortion correction will be described. FIG. 9 shows the basic configuration of the main window of the computer 29. The control bar includes a menu bar 41 in which the processing contents of the control software are arranged, a tool bar 42 in which the processing contents are arranged in icons, a figure window 43 for displaying STEM images, and a sub-window 44 for displaying and setting various parameters. From the menu bar or tool bar, you can select “Parameter Setting”, “Absolute Measurement”, “Relative Measurement” and “Correction Execution”. When “Parameter Setting” is selected, a window for setting geometric distortion measurement parameters is displayed (FIG. 10). In this window, a box is displayed for each magnification, and any one of absolute measurement, relative measurement, and unmeasured can be selected. When the magnification at which absolute measurement is selected is double-clicked, an absolute distortion measurement condition window shown in FIG. 11 (a) is displayed. The display box 47 displays a selection magnification for measuring the absolute distortion. In the input box 48, input the interval a of the periodic structure in the standard sample, the number of small area divisions, and the like. When the magnification at which relative measurement is selected is double-clicked, the window shown in FIG. 11 (b) is displayed. The display box 47 displays a selection magnification for measuring the relative distortion. In the input box 48, an image magnification, the number of small areas, and the like used as a reference for relative measurement are input. Double-clicking on the magnification for which unmeasured is selected displays the window shown in FIG. 11 (c). The geometric distortion is not measured at this magnification, and a correction value table is created based on the geometric distortion measured at another magnification. In the input box 48 of this window, a magnification for referring to the correction value table is input. Each window shown in FIGS. 11A to 11C is provided with a push button for displaying a measurement result. When this button is clicked after the geometric distortion measurement, a measurement result display window shown in FIG. 11 (d) is displayed, and the measurement result is displayed so as to overlap the STEM image. Measurement results include scan line spacing (bx, by), electron beam incident position translation (Dx, Dy), relative distortion correction value (dIx, dIy), absolute distortion correction value (Ix, Iy), coincidence Degrees are available. Which measurement result is displayed can be selected from the pull-down menu 46. Although not shown in FIG. 11, it is possible to display the measurement results alone as shown in FIG. 6 and FIG. It is also possible to display a numerical table instead of an arrow.
幾何歪み測定パラメータの設定であるが、使用頻度の高い設定が幾つか用意されており、図10に示すプルダウンメニュー46から選択できるようになっている。例えば、各倍率における幾何歪みが全く未知の場合、全ての倍率で幾何歪みを測定する必要がある。その場合は図10(b)に示す設定を選択する。つまり、全ての倍率で幾何歪み測定を実施する。標準試料で絶対歪みを測定できる倍率は絶対歪み測定を、その他の倍率は相対歪み測定を選択する。別のケースとして、これまでの実験結果から幾何歪みがある程度予測できる場合もある。例えば、スキャン歪みは倍率設定回路切り換え時に変化し、同じ倍率設定回路を用いていれば倍率が変化してもスキャン歪みはほとんど変化しないことが示されていたとする。その場合は図10(a)に示す条件で幾何歪み補正を実施する。ここでは低倍率より第1レンジ用、第2レンジ用、第3レンジ用、第4レンジ用の4つの倍率設定回路を切り換えて使用していると仮定している。第1レンジでは歪曲収差起因の幾何歪みが顕在化しているので、最低倍率から倍率ごとに幾何歪み測定を実施し、歪み補正値テーブルを作成する。歪曲収差起因の幾何歪みが無視できる倍率になった時点で幾何歪み測定を終了する。このとき作成された絶対歪み補正値テーブルを第1レンジ用絶対歪み補正値テーブルとして残りの倍率で使用する。第2レンジ用絶対歪み補正値テーブルは、第1レンジ用絶対歪み補正値テーブルと、第1レンジの最高倍率で撮影した画像と第2レンジの最低倍率で撮影した画像から測定した相対歪み補正値テーブルから作成する。この絶対歪み補正値テーブルを第2レンジにおける他の倍率で使用する。同様の手順で第3レンジ用絶対歪み補正テーブルおよび第4レンジ用絶対歪み補正テーブルを作成し、幾何歪み補正を実施する。その他にも、ユーザーニーズに応じて幾何歪み測定条件を設定することもできる。例えば図10(c)に示す様に、高倍率で観察した格子像を用いて絶対測定を行なうこともできる。設定した条件はカスタム条件として保存することもできる。 Regarding the setting of the geometric distortion measurement parameter, several settings that are frequently used are prepared and can be selected from the pull-down menu 46 shown in FIG. For example, when the geometric distortion at each magnification is completely unknown, it is necessary to measure the geometric distortion at all magnifications. In that case, the setting shown in FIG. 10 (b) is selected. That is, geometric distortion measurement is performed at all magnifications. The absolute strain measurement is selected as the magnification at which the absolute strain can be measured with the standard sample, and the relative strain measurement is selected as the other magnification. As another case, geometric distortion can be predicted to some extent from the results of previous experiments. For example, it is assumed that the scan distortion changes when the magnification setting circuit is switched, and that if the same magnification setting circuit is used, the scan distortion hardly changes even if the magnification changes. In that case, geometric distortion correction is performed under the conditions shown in FIG. Here, it is assumed that four magnification setting circuits for the first range, the second range, the third range, and the fourth range are switched and used from the low magnification. In the first range, since geometric distortion caused by distortion is obvious, geometric distortion is measured for each magnification from the lowest magnification to create a distortion correction value table. The geometric distortion measurement is terminated when the geometric distortion caused by the distortion becomes a negligible magnification. The absolute distortion correction value table created at this time is used as the first range absolute distortion correction value table with the remaining magnifications. The absolute distortion correction value table for the second range is the relative distortion correction value measured from the absolute distortion correction value table for the first range, the image taken at the highest magnification of the first range, and the image taken at the lowest magnification of the second range. Create from a table. This absolute distortion correction value table is used at other magnifications in the second range. A third range absolute distortion correction table and a fourth range absolute distortion correction table are created in the same procedure, and geometric distortion correction is performed. In addition, geometric distortion measurement conditions can be set according to user needs. For example, as shown in FIG. 10 (c), absolute measurement can be performed using a lattice image observed at a high magnification. The set conditions can be saved as custom conditions.
幾何歪み測定条件を設定した後、図12に示すフローで幾何歪み補正を実行する。周期構造試料をSTEM視野内に移動させ、図9に示すメニューから『絶対測定』を選択すると、絶対測定が設定された倍率の画像が撮影され、補正値テーブルが作成される。次に、微細構造試料をSTEM視野内に移動させ、図9に示すメニューから『相対測定』を選択すると、相対測定が設定された倍率の画像が撮影され、補正値テーブルが作成される。相対測定は、絶対測定が実施された倍率に近い倍率から順次行なう。各倍率の補正値テーブルを作成した後、『補正実行』のチェックボタンをonにすると、走査用偏向器制御部17‘、もしくはイメージシフト用偏向器制御部16’が補正値テーブルに基づいて制御され、幾何歪みが補正される。 After setting the geometric distortion measurement conditions, the geometric distortion correction is executed according to the flow shown in FIG. When the periodic structure sample is moved into the STEM visual field and “Absolute measurement” is selected from the menu shown in FIG. 9, an image with a magnification at which absolute measurement is set is taken, and a correction value table is created. Next, when the microstructure sample is moved into the STEM visual field and “relative measurement” is selected from the menu shown in FIG. 9, an image with a magnification for which the relative measurement is set is taken, and a correction value table is created. Relative measurement is performed sequentially from a magnification close to the magnification at which absolute measurement was performed. After creating the correction value table for each magnification, when the “Execute correction” check button is turned on, the scanning deflector control unit 17 ′ or the image shift deflector control unit 16 ′ controls based on the correction value table. The geometric distortion is corrected.
幾何歪み測定状況を知らせるために、図10のウィンドウにおいて幾何歪み測定中の倍率のアイコンに印を表示する機能も設けてある(図10(c))。また、幾何歪みが測定できなかった倍率のアイコンに印を表示する機能も設けてある(図10(b))。高倍率像では画像に含まれる微細構造が少なくなり、歪み解析不能となる場合がある。測定結果の詳細は図11(d)で示したウィンドウを開いて確認する。 In order to notify the geometric distortion measurement status, a function is also provided for displaying a mark on the magnification icon during geometric distortion measurement in the window of FIG. 10 (FIG. 10 (c)). In addition, a function for displaying a mark on a magnification icon for which geometric distortion could not be measured is also provided (FIG. 10 (b)). In a high-magnification image, the fine structure included in the image is reduced, and distortion analysis may not be possible. The details of the measurement result are confirmed by opening the window shown in FIG.
本実施例ではTEMにおける幾何歪み補正技術を示す。図13に本実施の形態で用いるTEMの基本構成図を示す。1次電子線31を発生する電子銃11及び1次電子線31の加速電圧や引出し電圧を制御する制御回路11‘、1次電子線31の収束条件を調整する照射レンズ12及びその電流値を制御する制御回路12‘、1次電子線31の拡がり角を制御するコンデンサ絞り13及びコンデンサ絞りの位置を制御する制御する制御回路13’、試料30に入射する1次電子線31の入射角度を調整する軸ずれ補正用偏向器14及びその電流値を制御する制御回路14‘、試料30に入射する1次電子線31のビーム形状を調整するスティグメータ15及びその電流値を制御する制御回路15‘、1次電子線31の試料30に対する焦点位置を調整する対物レンズ18およびその電流値を制御する制御回路18‘、試料30の試料室内での位置を設定する試料ステージ19およびその位置を制御する制御回路19‘、試料30を通過した透過電子線32を投影する投影レンズ21及びその電流値を制御する制御回路21‘、投影された電子線32を検出する電子検出カメラ26およびそのゲインやオフセットを制御する制御回路26‘、 TEM制御ソフト、画像処理ソフトを搭載した計算機29から構成される。各制御回路は計算機29によってコマンド制御される。 In this embodiment, a geometric distortion correction technique in TEM is shown. FIG. 13 shows a basic configuration diagram of a TEM used in this embodiment. The electron gun 11 that generates the primary electron beam 31 and the control circuit 11 ′ that controls the acceleration voltage and the extraction voltage of the primary electron beam 31; the irradiation lens 12 that adjusts the convergence condition of the primary electron beam 31; Control circuit 12 'for controlling, condenser aperture 13 for controlling the divergence angle of the primary electron beam 31, control circuit 13' for controlling the position of the capacitor diaphragm, and the incident angle of the primary electron beam 31 incident on the sample 30 Axis deviation correcting deflector 14 to be adjusted and a control circuit 14 'for controlling the current value thereof, a stigmator 15 for adjusting the beam shape of the primary electron beam 31 incident on the sample 30, and a control circuit 15 for controlling the current value thereof. 'The objective lens 18 for adjusting the focal position of the primary electron beam 31 with respect to the sample 30 and the control circuit 18 for controlling the current value thereof, the sample stage 19 for setting the position of the sample 30 in the sample chamber and the position thereof are controlled. Control circuit 19 'passing through sample 30 A projection lens 21 for projecting the transmitted electron beam 32 and a control circuit 21 ′ for controlling the current value thereof, an electron detection camera 26 for detecting the projected electron beam 32, and a control circuit 26 ′ for controlling the gain and offset thereof, TEM The computer 29 includes control software and image processing software. Each control circuit is command-controlled by a computer 29.
まず、図13の装置を用いてTEM像を得る工程を説明する。電子銃11から1次電子線を引出し電圧V1で引出し、加速電圧V0を印加する。鏡体の光軸とほぼ平行な方向をZ方向、光軸とほぼ直交する面をXY平面とする。薄膜化した試料30を試料ステージ19に載せ、Z方向より1次電子線31を入射する。照射レンズ12、軸ずれ補正用偏向器13、スティグメータ14を用いて1次電子線31がZ軸と平行な入射角度で試料に平行入射するように調整する。1次電子線31を薄膜化した試料30に入射すると、大部分の電子は試料30を透過する。投影レンズ21を用いて透過電子線32の像面を電子検出用カメラ26に投影し、TEM像を得る。TEM像の倍率は投影レンズ21の励磁電流によって設定する。 First, a process for obtaining a TEM image using the apparatus of FIG. 13 will be described. A primary electron beam is extracted from the electron gun 11 with an extraction voltage V1, and an acceleration voltage V0 is applied. A direction substantially parallel to the optical axis of the mirror body is defined as a Z direction, and a plane substantially orthogonal to the optical axis is defined as an XY plane. The thinned sample 30 is placed on the sample stage 19 and a primary electron beam 31 is incident from the Z direction. Using the irradiation lens 12, the axis deviation correcting deflector 13, and the stigmator 14, the primary electron beam 31 is adjusted to be incident parallel to the sample at an incident angle parallel to the Z axis. When the primary electron beam 31 is incident on the thinned sample 30, most of the electrons are transmitted through the sample 30. The projection lens 21 is used to project the image plane of the transmission electron beam 32 onto the electron detection camera 26 to obtain a TEM image. The magnification of the TEM image is set by the excitation current of the projection lens 21.
投影レンズの歪曲収差などに起因して、TEM像が歪む場合がある。TEM像の幾何歪みも実施例1で記載した幾何歪み測定法で測定することができる。TEMとSTEMの違いは幾何歪み補正方法である。TEMはカメラで画像を撮影するので、STEMと同じ方法で幾何歪みを補正することはできない。TEMにおける幾何歪み補正法の1つは、幾何歪み補正用のレンズで補正する方法である。補正用レンズで補正を行なうことで実時間での補正が可能になる。さらにもう1つの補正方法として、画像処理による補正がある。電子線カメラ26で撮影した画像を、計算機29を用いて幾何変換する。画像処理による補正では、複雑な歪みでも簡便に補正できる。いずれの補正方法を選択するかは、投影レンズ21の幾何歪測定結果やオペレータの熟練度に基づいて判断した方が良い。
その他の工程は、実施例1における幾何歪み補正とほぼ同じである。
The TEM image may be distorted due to the distortion of the projection lens. The geometric distortion of the TEM image can also be measured by the geometric distortion measurement method described in Example 1. The difference between TEM and STEM is the geometric distortion correction method. Since TEM captures images with a camera, geometric distortion cannot be corrected in the same way as STEM. One of the geometric distortion correction methods in TEM is a method of correcting with a geometric distortion correction lens. Correction in real time is possible by performing correction with the correction lens. Yet another correction method is correction by image processing. An image captured by the electron beam camera 26 is geometrically transformed using a calculator 29. In correction by image processing, even complex distortion can be corrected easily. It is better to determine which correction method to select based on the geometric distortion measurement result of the projection lens 21 and the skill level of the operator.
The other steps are almost the same as the geometric distortion correction in the first embodiment.
本実施例ではウェハ対応SEMにおける幾何歪み補正技術を示す。本実施例で使用するウェハ対応SEMの基本構成図を図14に示す。1次電子線31を発生する電子銃11及び一次電子線31の加速電圧や引出し電圧を制御する制御回路11‘、1次電子線31の収束条件を調整する照射レンズ12及びその電流値を制御する制御回路12‘、試料30に入射する1次電子線31の入射角度を調整する軸ずれ補正用偏向器14及びその電流値を制御する制御回路14‘、試料30に入射する1次電子線31のビーム形状を調整するスティグメータ15及びその電流値を制御する制御回路15‘、試料30に入射する1次電子線31の照射領域を調整するイメージシフト用偏向器16及びその電流値を制御する制御回路16‘、試料30に入射する1次電子線31をラスター走査する走査用偏向器17およびその電流値を制御する制御回路17‘、1次電子線31の試料30に対する焦点位置を調整する対物レンズ18およびその電流値を制御する制御回路18‘、試料30の試料室内での位置を設定する試料ステージ19およびその位置を制御する制御回路19‘、試料表面から出射する電子51を所定の方向へ偏向するE×B用偏向器27及びその電流値を制御する制御回路27‘、偏向された電子線が衝突する反射板28、反射板28から出射する電子線を検出する電子検出器20及びそのゲインやオフセットを制御する制御回路22‘、レーザー光33を用いた試料高さセンサー34及びそれを制御する制御回路34‘、SEM制御ソフトおよび画像処理ソフトを搭載した計算機29から構成される。各制御回路は計算機29によってコマンド制御される。 In this embodiment, a geometric distortion correction technique in a wafer-compatible SEM is shown. FIG. 14 shows a basic configuration diagram of a wafer-compatible SEM used in this embodiment. Control circuit 11 'for controlling the acceleration voltage and extraction voltage of the electron gun 11 for generating the primary electron beam 31 and the primary electron beam 31 and the irradiation lens 12 for adjusting the convergence condition of the primary electron beam 31 and its current value are controlled. A control circuit 12 ′ for adjusting the incident angle of the primary electron beam 31 incident on the sample 30, a deflector 14 for correcting misalignment, a control circuit 14 ′ for controlling the current value thereof, and a primary electron beam incident on the sample 30. A stigmator 15 for adjusting the beam shape of 31 and a control circuit 15 ′ for controlling the current value thereof, an image shift deflector 16 for adjusting an irradiation region of the primary electron beam 31 incident on the sample 30, and a current value thereof are controlled. Control circuit 16 ', scanning deflector 17 for raster scanning the primary electron beam 31 incident on the sample 30, and control circuit 17' for controlling the current value of the primary electron beam 31. The focal position of the primary electron beam 31 with respect to the sample 30 is adjusted. Objective lens 18 and the control circuit that controls its current value 18 ′, a sample stage 19 for setting the position of the sample 30 in the sample chamber, and a control circuit 19 ′ for controlling the position, an E × B deflector 27 for deflecting electrons 51 emitted from the sample surface in a predetermined direction, and A control circuit 27 ′ for controlling the current value, a reflecting plate 28 on which the deflected electron beam collides, an electron detector 20 for detecting an electron beam emitted from the reflecting plate 28, and a control circuit 22 ′ for controlling the gain and offset thereof , A sample height sensor 34 using a laser beam 33, a control circuit 34 ′ for controlling the sample height sensor 34, a computer 29 equipped with SEM control software and image processing software. Each control circuit is command-controlled by a computer 29.
まず、SEM像を得るまでの工程を説明する。電子銃11から一次電子線を引出し電圧V1で引出し、加速電圧V0を印加する。鏡体の光軸と平行な方向をZ方向、光軸と直交する面をXY平面とする。試料30を挿入し、レーザーを用いた試料高さセンサー34で試料30の高さを求め、試料ステージ19のZ位置調整または対物レンズ18の制御値調整によって対物レンズ18の焦点を試料30に合わせる。この調整は粗調整であり、画像解析可能な程度のあわせ精度で良い。また、焦点距離の測定を画像処理で実施しても良い。焦点粗調整の後、試料ステージ19のXY移動機構を用いて電子光学系調整用の視野を選択する。概電子光学系調整用視野で、軸ずれ、焦点、非点を補正する。次に試料ステージ19を用いて撮影用視野に移動し、画像が鮮明に観察できる様に対物レンズ18の焦点を微調整した後、画像の取込みを行なう。 First, steps required until an SEM image is obtained will be described. A primary electron beam is extracted from the electron gun 11 with an extraction voltage V1, and an acceleration voltage V0 is applied. A direction parallel to the optical axis of the mirror body is defined as a Z direction, and a plane orthogonal to the optical axis is defined as an XY plane. The sample 30 is inserted, the height of the sample 30 is obtained by a sample height sensor 34 using a laser, and the objective lens 18 is focused on the sample 30 by adjusting the Z position of the sample stage 19 or adjusting the control value of the objective lens 18. . This adjustment is a rough adjustment, and it is sufficient to have a matching accuracy that allows image analysis. Further, the measurement of the focal length may be performed by image processing. After the coarse focus adjustment, the field of view for adjusting the electron optical system is selected using the XY moving mechanism of the sample stage 19. Corrects misalignment, focus, and astigmatism in the field of view for adjusting the electron optics system. Next, the sample stage 19 is used to move to the photographing field of view, and after finely adjusting the focus of the objective lens 18 so that the image can be clearly observed, the image is captured.
近年のウェハ対応SEMは空間分解能向上のために1次側の加速電圧を高くし、試料側に負の電圧を印加して試料入射電圧を減速させる減速電界方式(以下、リターディング方式)が採用されている。試料側に印加される負の電圧をリターディング電圧Vrと呼ぶ。半導体デバイスの寸法管理に用いられるCD-SEMでは、試料入射電圧がゼロに近づくようにリターディング電圧を設定している。電位コントラストから半導体デバイスの欠陥を検出する電子式ウェハ検査装置(Electron beam wafer inspection system)では、所望の電位コントラストを形成するためにリターディング電圧Vrをデバイスに合わせて調整する。このリターディング電圧Vrを変化させると試料に対するSEM像の倍率が変化する。リターディング電圧がウェハ面内で分布を持つとSEM像倍率がウェハ面内で変化する。つまり幾何歪みが発生する。この幾何歪みを実施例1で記載した方法で幾何歪みを測定し、補正する。ウェハ面内のリターディング電圧Vrの分布は試料ステージ形状に依存する。そのため、実施例3では試料ステージの位置に応じて補正値テーブルを更新する必要がある。 Recent SEM for wafers employs a decelerating electric field method (hereinafter referred to as a retarding method) in which the acceleration voltage on the primary side is increased to improve the spatial resolution and the negative voltage is applied to the sample side to decelerate the sample incident voltage. Has been. A negative voltage applied to the sample side is called a retarding voltage Vr. In the CD-SEM used for dimensional management of semiconductor devices, the retarding voltage is set so that the sample incident voltage approaches zero. In an electron beam wafer inspection system that detects a defect of a semiconductor device from a potential contrast, a retarding voltage Vr is adjusted according to the device in order to form a desired potential contrast. When the retarding voltage Vr is changed, the magnification of the SEM image with respect to the sample changes. When the retarding voltage has a distribution in the wafer plane, the SEM image magnification changes in the wafer plane. That is, geometric distortion occurs. This geometric distortion is measured and corrected by the method described in the first embodiment. The distribution of the retarding voltage Vr in the wafer surface depends on the sample stage shape. Therefore, in Example 3, it is necessary to update the correction value table according to the position of the sample stage.
また、近年のウェハ対応SEMは特定の検査、計測向けにカスタマイズされている場合が多い。DR-SEM(Defect Review Scanning Electron Microscope)は参照画像と入力画像の差画像からデバイスの不良箇所を検出する装置である。この場合、無歪み画像の生成が重要になる。歪みのある画像では画像内に位置によってパターン形状が変化するため、画像歪みによるパターン形状変化を不良と誤認識する可能性があるからである。一方、CD-SEMの様に指定された箇所の寸法を計測する装置では無歪み画像の生成は必須ではない。歪み未補正画像を用いて試料形状を測長した後、測長結果を補正する方法もあるからである。画像全体に歪み補正を実施するよりも、測長結果に補正を施す方が効率的である。無歪み画像の生成は、レシピ作成時のように画像を詳細に観察したい時のみで充分といえる。検査・計測の目的に合わせて幾何歪み補正を施す対象を設定した方が良い。
その他の工程は、実施例1における幾何歪み補正とほぼ同じである。
Also, recent SEM for wafers is often customized for specific inspection and measurement. A DR-SEM (Defect Review Scanning Electron Microscope) is a device that detects a defective portion of a device from a difference image between a reference image and an input image. In this case, generation of an undistorted image becomes important. This is because in a distorted image, the pattern shape changes depending on the position in the image, and thus there is a possibility that the pattern shape change due to the image distortion is erroneously recognized as defective. On the other hand, it is not essential to generate a distortion-free image in an apparatus that measures the size of a designated location such as a CD-SEM. This is because there is a method of correcting the length measurement result after measuring the sample shape using the undistorted image. It is more efficient to correct the length measurement result than to perform distortion correction on the entire image. It can be said that the generation of the undistorted image is sufficient only when it is desired to observe the image in detail as in the recipe creation. It is better to set the target for geometric distortion correction according to the purpose of inspection / measurement.
The other steps are almost the same as the geometric distortion correction in the first embodiment.
本発明における幾何歪み補正技術は、電子顕微鏡のみならず他の荷電粒子線装置にも適用可能である。例えば、イオンビームを細く集束して試料上をラスター走査し、試料から発生する電子線もしくは2次イオンを検出して試料構造を可視化するFocused Ion Beam (FIB)にも適用可能である。また、様々なプローブ顕微鏡、例えばScanning Tunnel Microscopy(STM)、 Atomic Force Microscopy(AFM)にも適用可能である。 The geometric distortion correction technique in the present invention can be applied not only to an electron microscope but also to other charged particle beam apparatuses. For example, the present invention can be applied to Focused Ion Beam (FIB) in which an ion beam is finely focused and raster scanning is performed on a sample, and an electron beam or secondary ion generated from the sample is detected to visualize the sample structure. The present invention can also be applied to various probe microscopes such as Scanning Tunnel Microscopy (STM) and Atomic Force Microscopy (AFM).
11…電子銃、11‘…電子銃制御回路、12…照射レンズ、12‘…照射レンズ制御回路、13…コンデンサ絞り、13‘…コンデンサ絞り制御回路、14…軸ずれ補正用偏向器、14‘…軸ずれ補正用偏向器制御回路、15…スティグメータ、15‘…スティグメータ制御回路、16…イメージシフト用偏向器、16‘…イメージシフト用偏向器制御回路、17…走査用偏向器、17‘…走査用偏向器制御回路、18…対物レンズ、18‘…対物レンズ制御回路、19…試料ステージ、19‘…試料ステージ制御回路、20…投影レンズ、20‘…投影レンズ制御回路、21…軸ずれ補正用偏向器、21‘…軸ずれ補正用偏向器制御回路、22…電子検出器、22‘…電子検出器制御回路、23…散乱角度制限絞り、23‘…散乱角度制限絞り制御回路、24…対物絞り、24‘…対物絞り制御回路、25…制限視野絞り、25‘…制限視野絞り制御回路、26…電子線検出カメラ、26‘…電子線検出カメラ制御回路、27…E×B偏向器、27‘…E×B偏向器制御回路、28…反射板、29…STEM制御ソフトおよび画像処理ソフトを搭載した計算機、30…試料、31…1次電子線、32…電子線、33…レーザー光、34…レーザー光33を用いた試料高さセンサー、34’…高さセンサー制御回路、
41…メニューバー、42…ツールバー、43…フィギャアウィンドウ、44…サブウィンドウ、45…サブメニュー、46…プルダウンメニュー、47…表示ボックス、48…入力ボックス、49…プッシュボタン、50…チェックボタン、51…電子、52…明視野検出器、53…暗視野検出器、54…検出器、55…低角散乱電子、56…高角散乱電子、57…2次電子。
11 ... Electron gun, 11 '... Electron gun control circuit, 12 ... Irradiation lens, 12' ... Irradiation lens control circuit, 13 ... Condenser diaphragm, 13 '... Condenser diaphragm control circuit, 14 ... Deflector for correcting axis deviation, 14' ... Axis deviation correction deflector control circuit, 15 ... Stigmeter, 15 '... Stigmeter control circuit, 16 ... Image shift deflector, 16' ... Image shift deflector control circuit, 17 ... Scanning deflector, 17 '... Scanning deflector control circuit, 18 ... Objective lens, 18' ... Objective lens control circuit, 19 ... Sample stage, 19 '... Sample stage control circuit, 20 ... Projection lens, 20' ... Projection lens control circuit, 21 ... Axis deviation correcting deflector, 21 '... Axis deviation correcting deflector control circuit, 22 ... Electron detector, 22' ... Electron detector control circuit, 23 ... scattering angle limiting aperture, 23 '... scattering angle limiting aperture control circuit , 24 ... Objective diaphragm, 24 '... Objective diaphragm control circuit, 25 ... Restricted field diaphragm, 25' ... Restricted field diaphragm system Circuit, 26 ... Electron beam detection camera, 26 '... Electron beam detection camera control circuit, 27 ... ExB deflector, 27' ... ExB deflector control circuit, 28 ... Reflector, 29 ... STEM control software and image Computer equipped with processing software, 30 ... sample, 31 ... primary electron beam, 32 ... electron beam, 33 ... laser beam, 34 ... sample height sensor using laser beam 33, 34 '... height sensor control circuit,
41 ... Menu bar, 42 ... Toolbar, 43 ... Figia window, 44 ... Subwindow, 45 ... Submenu, 46 ... Pull-down menu, 47 ... Display box, 48 ... Input box, 49 ... Push button, 50 ... Check button, 51 ... Electrons, 52 ... bright field detector, 53 ... dark field detector, 54 ... detector, 55 ... low angle scattered electrons, 56 ... high angle scattered electrons, 57 ... secondary electrons.
Claims (12)
(a)構造既知の第1の試料を第1の倍率で撮影し、得られた画像から前記第1の倍率における絶対歪みを測定する工程と、
(b)第2の試料を前記第1の倍率と第2の倍率で共通領域を含む視野を撮影する工程と、
(c)撮影して得られた前記第2の試料の第1の倍率の画像を前記第2の倍率まで等方的に伸縮した伸縮画像を生成する工程と、
(d)前記伸縮画像と前記第2の試料の第2の倍率の画像との間でのパターンマッチング結果に基づいて、前記第2の倍率の前記第1の倍率に対する相対歪みを測定する工程と、
(e)前記第1の倍率の絶対歪みと前記第2の倍率の相対歪みから前記第2の倍率の絶対歪みを求める工程と
(f)当該求められた前記第2の倍率の絶対歪みを補正する工程とを有することを特徴とする荷電粒子線顕微方法。 A charged particle beam microscopic method of irradiating a charged particle beam to a sample, detecting a charged particle beam generated secondarily from the sample, and acquiring an image of the sample,
(A) photographing a first sample with a known structure at a first magnification, and measuring an absolute strain at the first magnification from the obtained image;
(B) photographing a field of view including a common region with the first magnification and the second magnification of the second sample;
(C) generating an expandable image obtained by isotropically expanding and contracting an image of the first magnification of the second sample obtained by photographing to the second magnification;
; (D) on the basis of the telescopic image and the pattern matching result between the previous SL second magnification images of the second sample, measuring the relative distortion for the first magnification of the second magnification When,
(E) obtaining an absolute distortion of the second magnification from the absolute distortion of the first magnification and the relative distortion of the second magnification;
(F) A step of correcting the obtained absolute distortion of the second magnification, and a charged particle beam microscopic method.
前記第1の試料は、格子面間隔が既知な格子像であることを特徴とする荷電粒子線顕微方法。 In the charged particle beam microscopic method according to claim 1,
The charged particle beam microscopic method, wherein the first sample is a lattice image with a known lattice spacing.
前記第2の倍率を前記絶対歪み測定済の第1の倍率として上記(b)から(d)工程を繰り返すことによって任意倍率における絶対歪みを求める工程と、
各倍率における絶対歪みを補正する工程とを有することを特徴とする荷電粒子線顕微方法。 The charged particle beam microscopic method according to claim 1,
Determining the absolute strain at an arbitrary magnification by repeating the steps (b) to (d), with the second magnification as the first magnification after the absolute strain measurement;
And a step of correcting absolute distortion at each magnification.
第1の荷電粒子線を試料へ導く第1の電磁界発生部と、
第1の荷電粒子線に対する試料の位置を設定する試料ステージと、
試料から出射する第2の荷電粒子線を検出器に導く第2の電磁界発生部と、
第2の荷電粒子線を検出する検出器と、
検出器出力に基づいて試料構造の画像を形成する画像形成部と、
構造既知の第1の試料に前記第1の荷電粒子線を照射して前記第1の倍率で撮影した画像を記録して前記第1の倍率における前記第1の試料に対する絶対歪みを測定し、
第2の試料に前記第1の荷電粒子線を照射して前記第1の倍率で撮影した画像と第2の倍率で撮影した画像を記録し、
前記第2の試料の第1の倍率の画像を前記第2の倍率まで等方的に伸縮した伸縮画像を生成し、
前記伸縮画像と前記第2の試料の前記第2の倍率の画像との間のパターンマッチングから前記第2の倍率の画像における前記第1の倍率の画像に対する相対歪みを測定し、
前記第1の試料の第1の倍率における絶対歪みと、前記第2の試料の前記第2の倍率における第1の倍率に対する相対歪みから前記第2の倍率における絶対歪みを求める幾何歪み測定部と、
測定された絶対歪みを補正する補正部とを有することを特徴とする荷電粒子線装置。 A charged particle source for generating a first charged particle beam;
A first electromagnetic field generation unit for guiding the first charged particle beam to the sample;
A sample stage for setting the position of the sample with respect to the first charged particle beam;
A second electromagnetic field generator for guiding the second charged particle beam emitted from the sample to the detector;
A detector for detecting a second charged particle beam;
An image forming unit that forms an image of the sample structure based on the detector output;
Wherein the first sample of known structure first by irradiating the charged particle beam to record an image taken by the first magnification by measuring the absolute distortion for the first sample in the first magnification,
Irradiating a second sample with the first charged particle beam and recording an image taken at the first magnification and an image taken at the second magnification;
Generating an expanded / contracted image isotropically expanded / contracted from the first magnification image of the second sample to the second magnification;
Measuring relative distortion of the second magnification image relative to the first magnification image from pattern matching between the stretchable image and the second magnification image of the second sample ;
A geometric strain measurement unit for obtaining an absolute strain at the second magnification from an absolute strain at the first magnification of the first sample and a relative strain with respect to the first magnification at the second magnification of the second sample; ,
A charged particle beam apparatus comprising: a correction unit that corrects the measured absolute distortion.
前記補正部を内部に有する計算機を備えることを特徴とする荷電粒子線装置。 The charged particle device according to claim 4 .
A charged particle beam apparatus comprising a computer having the correction unit therein.
前記計算機は前記幾何歪み測定部を内部に有することを特徴とする荷電粒子線装置。 In the charged particle beam device according to claim 5 ,
The charged particle beam apparatus according to claim 1, wherein the computer has the geometric distortion measuring unit therein.
前記第1の電磁界発生部は偏向器を備え、
前記補正部は前記測定された絶対歪みを基に前記偏向器を制御することを特徴とする荷電粒子線装置。 The charged particle beam device according to claim 4 ,
The first electromagnetic field generator includes a deflector,
The charged particle beam apparatus, wherein the correction unit controls the deflector based on the measured absolute distortion.
前記第2の電磁界発生部は電磁界レンズを備え、
前記補正部は前記測定された絶対歪みを基に当該電磁界レンズを制御することを特徴とする荷電粒子線装置。 The charged particle beam device according to claim 4 ,
The second electromagnetic field generator includes an electromagnetic lens,
The charged particle beam apparatus, wherein the correction unit controls the electromagnetic lens based on the measured absolute distortion.
前記補正部は前記画像形成部で形成された画像から得られた測長結果を補正することを特徴とする荷電粒子線装置。 The charged particle beam device according to claim 4 .
The charged particle beam apparatus, wherein the correction unit corrects a length measurement result obtained from an image formed by the image forming unit.
前記試料に前記荷電粒子線を照射して生じる二次的な荷電粒子線を検出する検出器と、
前記検出器の出力に基づいて画像を形成する画像形成部とを有する荷電粒子線装置において、
構造既知の第1の試料に前記荷電粒子線を照射して第1の倍率で撮影した画像を記録するメモリと、前記第1の倍率における前記第1の試料に対する絶対歪みを測定する計算部とを有し、
前記メモリは、第2の試料に前記荷電粒子線を照射して前記第1の倍率で撮影した画像と第2の倍率で撮影した画像を記録し、撮影して得られた前記第2の試料の第1の倍率の画像を前記第2の倍率まで等方的に伸縮した伸縮画像を記録し、
前記計算部は、前記伸縮画像と前記第2の倍率で撮影した画像との間のパターンマッチングから前記第2の倍率の画像における前記第1の倍率の画像に対する相対歪みを測定し、
前記第1の試料の第1の倍率における絶対歪みと、前記第2の試料の第2の倍率における第1の倍率に対する相対歪みから前記第2の倍率における絶対歪みを測定し、前記測定された絶対歪みを補正することを特徴とする荷電粒子線装置。 An optical system for irradiating the sample with a charged particle beam;
A detector for detecting a secondary charged particle beam generated by irradiating the sample with the charged particle beam;
In a charged particle beam apparatus having an image forming unit that forms an image based on the output of the detector,
A memory for recording an image taken at a first magnification by irradiating the first sample of known structure with the charged particle beam, and a calculation unit for measuring an absolute strain with respect to the first sample at the first magnification; Have
Said memory, by irradiating the charged particle beam in the second sample to record the image captured by the first image was taken at a magnification second magnification, the second sample obtained by photographing A stretched image obtained by isotropically stretching the first magnification image to the second magnification,
The calculation unit is configured to measure the relative strain on the image of the first magnification in the image of the second magnification from pattern matching between the image taken by said telescopic image said second magnification,
The absolute distortion in first magnification of the first sample, the absolute distortion measured in the second magnification from the relative strain on the first magnification in the second magnification of the second sample was the measurement A charged particle beam apparatus which corrects absolute distortion.
前記光学系は前記荷電粒子線を偏向する偏向器を有し、
前記計算部は前記測定された絶対歪みを補正するように前記偏向器を制御することを特徴とする荷電粒子線装置。 The charged particle beam device according to claim 10 ,
The optical system has a deflector for deflecting the charged particle beam,
The charged particle beam apparatus, wherein the calculation unit controls the deflector so as to correct the measured absolute distortion.
前記検出器と前記試料との間に電磁界レンズを有し、
前記計算部は前記測定された絶対歪みを補正するように前記電磁界レンズを制御することを特徴とする荷電粒子線装置。 The charged particle beam device according to claim 10 ,
Having an electromagnetic lens between the detector and the sample;
The charged particle beam apparatus, wherein the calculation unit controls the electromagnetic lens so as to correct the measured absolute distortion.
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